DISTRIBUIÇÃO E FREQÜÊNCIA DA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL DIÁRIA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO IVAÍ PARANÁ

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1 DISTRIBUIÇÃO E FREQÜÊNCIA DA PRECIPITAÇÃO PLUVIAL DIÁRIA NA BACIA HIDROGRÁFICA DO RIO IVAÍ PARANÁ Aparecido Ribeiro de ANDRADE 1 Luiz Carlos de AZEVEDO 2, Jonas Teixeira NERY 3. RESUMO A bacia hidrográfica do Rio Ivaí está localizada no Estado do Paraná, entre as coordenadas 22º54 S a 25º33 S de Latitude e 50º44 W a 52º42 W de Longitude, possuindo uma área de drenagem de Km 2. Seu rio principal, rio Ivaí, percorre uma extensão de aproximadamente 680Km até desaguar no Rio Paraná. As temperaturas predominantes dentro de sua área de drenagem, aliadas aos tipos de vegetação e comportamento pluviométrico, dão características de clima Sub-Tropical na nascente e clima Tropical na foz do rio Ivaí, caracterizando uma área de transição climática no Estado do Paraná. O objetivo deste trabalho foi estudar a variabilidade da precipitação pluvial diária na bacia do Rio Ivaí, no período de 1974 a 2003, através da análise estatística utilizando-se diversos parâmetros, tais como: média, desvio padrão, coeficiente de variação e freqüência mensal e diária da precipitação pluvial, o que propiciou a elaboração de isoietas através do método de interpolação Kriging. Dessa forma, buscou-se correlacionar o fenômeno El Niño Oscilação Sul (ENOS), com a variabilidade pluviométrica na bacia do Ivaí e a elaboração de uma possível explicação para a distribuição temporal deste fenômeno meteorológico associados aos referidos eventos (El Niño e La Niña), como também ao relevo, pois essa bacia tem sua gênesis na Serra Geral. A estimativa de anomalias climáticas e o diagnóstico de seu comportamento habitual auxiliam a sociedade a prevenir-se contra possíveis danos e a tomar decisões que ajudem amenizar problemas na agricultura e no setor energético. Palavras-chave: precipitação, variabilidade, bacia do Ivaí. 1 Prof. Msc. da UNCENTRO, Campus de Guarapuava, arandrade@unicentro.br 2 Mestrando em Geografia PGE-UEM Universidade Estadual de Maringá, lucazaz@bol.com.br 3 Prof. Dr. em Climatologia - UNESP, Campus de Ourinhos, jonas@ourinhos.unesp.br 813

2 INTRODUÇÃO Este trabalho teve como objetivo verificar a freqüência de precipitação pluvial, utilizando-se da análise de dados diários, durante o período de 1974 a De acordo com essa análise foi possível classificar a intensidade da precipitação pluvial de acordo com o intervalo de classes e verificar quais destes intervalos ocorreram com maior freqüência na bacia hidrográfica do rio Ivaí. Buscando atingir este objetivo foram selecionadas quatro estações, sendo uma estação na montante, duas no médio curso e uma na jusante da área de estudo. Alguns pesquisadores foram precursores em estudos da Geografia Física do Paraná. R. Maack foi um dos que realizaram trabalhos de pesquisa no Estado do Paraná fazendo, principalmente, uma descrição geomorfológica de várias regiões do Estado, mas sua abordagem foi mais geral, com pouca análise localizada (MAACK, 1981). A área objeto deste estudo foi analisada pelo autor a partir de uma descrição de campo, quanto à caracterização climática sua análise foi mais ampla, ao nível de Estado do Paraná como um todo. Alguns estudos já realizados mostraram claramente a correlação existente entre a precipitação pluvial e as condições climáticas do El Niño Oscilação Sul (ENOS). Em alguns desses trabalhos concluiu-se que as chuvas possibilitam ou impedem o manejo de determinadas culturas existentes no Sul do Brasil (FERREIRA, 2000). Estudos realizados para o Sul do Brasil têm mostrado que o verão está dominado por sistemas convectivos oriundos do deslocamento da Zona de Convergência Intertropical (ZCIT), mais para o Sul da linha do Equador, intensificando a Zona de Convergência do Atlântico Sul (ZCAS) e originando chuvas intensas sobre os Estados de Mato Grosso, Minas Gerais, São Paulo, Rio de Janeiro e Paraná (NERY, 1996). O ciclo anual de precipitação pluvial na região Sul da América do Sul foi estudado por (Prohaska, 1976), que elaborou uma climatologia de onda anual observada em diferentes zonas e detectou diferentes regimes de chuva em função desta onda anual. Com base em vários estudos realizados para a região Sul do Brasil, fez-se a caracterização da região de estudo, pois a bacia está inserida no Sul do Brasil, mais especificamente no Estado do Paraná. Inclusive, ao se abordar este tema, é conveniente salientar que a caracterização da variabilidade pluviométrica da bacia do rio Ivaí já foi realizada e o autor concluiu que este fenômeno climatológico apresenta significância dentro da área de estudo (ANDRADE, 2003). A correlação da variabilidade da precipitação pluvial na bacia do Ivaí com o fenômeno ENOS foi estudada, buscando-se a elaboração de uma possível explicação para a 814

3 distribuição temporal deste fenômeno meteorológico, associado aos eventos El Niño e La Niña. Considerando a distribuição latitudinal da precipitação pluvial, a área estudada deveria apresentar médias em torno de 1.000mm totais anuais, pois o máximo de precipitação estaria próximo ao Equador em torno de 1450mm totais anuais e decresceria em direção ao trópicos (AYOADE, 1996). Esta possibilidade já foi analisada e os resultados indicaram que, na bacia do Ivaí, essas médias não foram encontradas. Os valores de referência foram maiores, demonstrado que a teoria latitudinal ou de centros de alta e baixa pressão não exerce significativa influência na precipitação pluvial desta região (ANDRADE, 2003). A circulação geral da atmosfera deve ser abordada em qualquer trabalho climatológico. A circulação geral é um movimento que se processa em diferentes escalas de espaço e tempo, que vão desde a escala micrometeorológica, passando por configurações sinóticas e alcançando escalas maiores de circulação planetária. Na região tropical existem duas células de circulação que são determinantes na formação de centros de alta e baixa pressão sobre essa região. A primeira delas é a célula de Hadley que consiste em um ramo ascendente, nas proximidades do Equador e outro descendente a cerca de 30º de latitude, justificando, portanto, a existência dos ventos alísios de Sudeste no Hemisfério Sul. A segunda é a célula de Walker que é atribuída ao aquecimento diferencial entre continentes e oceanos. O Oceano Pacífico, devido às suas dimensões, é o que oferece maior interferência na circulação geral da atmosfera, principalmente na América do Sul. Vários estudos têm demonstrado sua influência na variabilidade climática continental. O Oceano Atlântico é palco de formações ciclônicas que influenciam a distribuição de frentes quentes e frias, principalmente na Região Sul do Brasil. É importante salientar a ocorrência e influência da Oscilação Sul (OS), que está totalmente relacionada à pressão do nível do mar na bacia do Oceano Pacífico tropical. A diferença entre os desvios em relação à média das pressões registradas ao nível do mar (PNM) em Taiti (17ºS, 150ºW) e Darwin (12ºS, 130ºE), é definida como sendo o Índice de Oscilação Sul (IOS). O IOS é positivo quando a pressão em Taiti é maior que a média climatológica e em Darwin é menor. Quando isso ocorre, a circulação de Walker revela movimento ascendente do ar sobre a Indonésia e a pressão será baixa em Darwin. Nessa situação o vento próximo à superfície do mar (a oeste de Taiti) está dirigido para oeste, reforçando os alísios. De todo esse complexo mecanismo surge o El Niño-Oscilação Sul (ENOS), que tem duas fases: a primeira é a fase negativa do IOS, com o conseqüente aumento da 815

4 Temperatura da Superfície do Mar (TSM) no Pacífico Equatorial, também chamado de fase quente e denominado simplesmente de El Niño; a segunda é a fase positiva do IOS, com a conseqüente diminuição da TSM do Pacífico, considerada também fase fria, denominada de La Niña. Na fase quente, a circulação de Walker fica mais fraca e a de Hadley mais forte, sendo que o processo se inverte na fase fria do ENOS (VAREJÃO-SILVA, 2001). O El Niño provoca o bloqueio das frentes frias no sul do continente sul-americano pelas correntes de jato (jet stream), que são correntes que circulam a mais ou menos 12Km de altitude entre as latitudes 40º e 60º de ambos os hemisférios, no sentido oeste/leste. Assemelham-se a um tubo de ventos com velocidade de 240Km/h na parte central e 80Km/h na periférica Além do El Niño, existem outros fatores que influenciam na climatologia de chuvas e enchentes nos estados do Paraná e Santa Catarina, como as temperaturas dos Oceanos Atlântico e Pacífico, na costa catarinense, por exemplo, que podem ser responsáveis pelo aumento da precipitação pluvial no litoral. O ENOS não se comporta de maneira regular, possuindo intensidades e conseqüências diferentes para as áreas que sofrem a sua influência. Nos Anos de El Niño chove acima da média na Região Sul do Brasil. Anomalias positivas na TSM dos Oceanos Pacífico e Atlântico podem influenciar na precipitação pluvial em toda a região Sul do Brasil. Nos invernos de anos de El Niño as temperaturas médias são maiores que a média. As maiores enchentes do século passado (1911 e 1983) ocorridas em diversas regiões do mundo foram em anos de El Niño (CPTEC/INPE, 1998). A característica do clima definida como variabilidade climática é muito estudada na atualidade, pois na maioria das vezes, as conseqüências oriundas da sua ocorrência são drásticas. A variabilidade da precipitação pluvial, principalmente, provoca enchentes e desastres que podem prejudicar regiões inteiras, em alguns casos até países inteiros. Obviamente que a variabilidade do clima por si só não pode ser responsabilizada por desastres de grande porte. Vários são os fatores associados que culminam no desastre, o principal deles é a falta de planejamento na ocupação antrópica. A Organização Mundial de Meteorologia (OMM) propôs um quadro de definição para diferentes termos de variação climática, entre eles a variabilidade climática:... - variabilidade climática: maneira pela qual os parâmetros climáticos variam no interior de um determinado período de registro, expressos através de desvio-padrão ou coeficiente de variação. (OMM, 1966). 816

5 Como se vê a OMM, há quase 40 anos, possui uma definição para variações climáticas que é aceita por pesquisadores do mundo todo, entretanto as alterações climáticas são numerosas e as respostas ainda não são satisfatórias. Conti (2000) salienta esta questão ao propor que os problemas oriundos de todas as mudanças climáticas são numerosos e difíceis, principalmente em virtude da inexistência de uma teoria sobre o clima mundial, sendo que o mecanismo das variações climáticas é pouco explicado, apesar do avanço nas técnicas de pesquisa serem notórios. Nessa mesma linha de raciocínio, também é salientado que a variabilidade climática é responsável pelos desastres provocados por secas e enchentes em todo o território mundial, que persistem durante semanas, meses e até anos (SANTOS, 2000). A autora faz um breve resumo de como se analisa esta variabilidade climática: Existem várias técnicas para se medir a variabilidade, porém as duas comumentes usadas nos estudos de precipitação são a variabilidade relativa e o coeficiente de variação. Assim, o coeficiente é considerado o mais expressivo quando os dados são normalmente distribuídos, enquanto o índice de variabilidade relativa é usado em situações onde os dados não são normalmente distribuídos. No geral, os totais anuais de precipitação são normalmente distribuídos, exceto em áreas onde a precipitação pluvial anual média seja inferior a 750mm. Considera-se que a baixa variabilidade implica que a precipitação média de um determinado lugar é confiável, enquanto a alta variabilidade implica ambas flutuações em torno do valor médio. (obra citada, pág. 70) Depreende-se então que o estudo das variações do clima é importante na análise da estrutura climática de qualquer região, pois possibilita o planejamento urbano e agrário a partir do estudo dessa variabilidade no decorrer de uma determinada escala temporal. É óbvio que, como a própria definição do termo já deixa claro, não existe uma constância na ocorrência dessa variabilidade. Entretanto, pode-se presumir a probabilidade de sua ocorrência, além de se poderem explicar processos de formação e ocupação de determinadas áreas, a partir do estudo da variabilidade climática. A variabilidade pluviométrica que é o tema abordado neste estudo é uma das principais causadoras de desastres naturais, como secas e enchentes, sem contar a ocorrência e aumento de processos erosivos. Andrade e Nery (2002), efetuaram uma análise preliminar da distribuição pluviométrica na bacia do Rio Ivaí e concluíram que a distribuição temporal da precipitação pluvial nesta 817

6 região está fortemente vinculada à ocorrência dos eventos El Niño e La Niña. A variabilidade pluviométrica na bacia apresenta uma correlação significativa com os períodos em que ocorreram tais eventos (TRENBERTH, 1995). Nery et al., (1994), buscaram uma explicação para a variabilidade pluviométrica no Estado do Paraná e concluíram que o fenômeno ENOS exerce uma significativa influência na distribuição pluviométrica temporal, enquanto a orografia desempenha um papel de forçante da precipitação pluvial neste Estado. A bacia do Ivaí deve ser analisada como parte integrante da região paranaense, que possui as características acima mencionadas. Studzinski (1995), realizou a correlação da precipitação pluvial da região Sul do Brasil com os Oceanos Atlântico Tropical e Pacífico, descobrindo que os dois oceanos desempenham um papel importante na precipitação pluvial nos Estados do Sul. Esse estudo concluiu também que as variações interanuais das anomalias nessa região estão fortemente relacionadas com o fenômeno El Niño. Souza (2002), ao propor uma regionalização das chuvas para o Estado do Paraná, verificou que a região litorânea e a Centro-Oeste do Estado possuem uma maior quantidade de precipitação pluvial, bem como uma maior variabilidade interanual. A autora realizou também, uma correlação das anomalias da precipitação pluvial com a Temperatura da Superfície do Mar (TSM) dos Oceanos Pacífico e Atlântico, concluindo que o primeiro apresenta uma relação significativa com a precipitação pluvial no Paraná, já o segundo não exerce uma influência tão marcante. Nimer (1979), ao estudar a climatologia do Brasil, definiu a precipitação pluvial da Região Sul como sendo significativamente homogênea, mas ressaltou que o litoral e a região oeste paranaenses apresentavam uma maior variabilidade, proporcionada pela frente polar. Este autor ainda salienta que a circulação atmosférica, principalmente o sistema de correntes perturbadas, exerce influência sobre a quantidade de chuva de toda a região sul do Brasil. Sua conclusão foi de que a orografia desempenha um papel preponderante na faixa litorânea, enquanto a combinação da frente polar com as correntes perturbadas define o ciclo das chuvas na área continental da região. Baldo et al., (2000) realizaram a correlação da TSM com a precipitação pluvial no Estado de Santa Catarina, além de relacionar períodos de anomalia da precipitação pluvial no Estado com a ocorrência de El Niño e La Niña. Eles concluíram que a relação existe, apesar de não ser tão significativa para toda a área que estudaram. Segundo a classificação dos principais regimes de precipitação pluvial sazonal apresentada por Ayoade (1996), pode-se associar dois regimes com a área da bacia do Rio Ivaí: 1) precipitação pluvial de savana que é amplamente convectiva e ocorre durante o 818

7 verão e 2) precipitação pluvial continental, principalmente no verão. Existem outros forçantes que devem causar chuvas na região, como a orográfica, por exemplo. CARACTERIZAÇÃO DA ÁREA DE ESTUDO Na região Sul do Brasil localiza-se o Estado do Paraná, sendo que a bacia hidrográfica do Rio Ivaí está localizada dentro deste Estado, entre as coordenadas 22º54 S a 25º33 S de Latitude e 50º44 W a 52º42 W de Longitude, possuindo uma área de drenagem de Km 2, percorrendo uma extensão de aproximadamente 680Km (Figura 1). Figura 1 Localização geográfica da bacia hidrográfica do rio Ivaí Maack (1981), realizou trabalhos geomorfológicos em todo o Estado do Paraná, fazendo, principalmente, uma análise geográfica pioneira dos diversos fatores naturais de várias regiões do Estado, inclusive na área da bacia do rio Ivaí. Nos trabalhos desse emérito pesquisador verifica-se que os formadores do rio Ivaí partem dos contrafortes da serra da Esperança e da Serra da Ribeira, na região sudeste do Estado do Paraná, em cotas superiores a 1.000m de altitude. O rio Ivaí percorre 680Km, aproximadamente, até desaguar na margem esquerda do rio Paraná, próximo à ponte de montante da Ilha dos Bandeirantes. A área de drenagem da bacia do rio Ivaí começa na transição do primeiro para o segundo planalto paranaense, próximo ao município de Prudentópolis, percorrendo o segundo planalto e desaguando no Rio Paraná, no noroeste do terceiro planalto, com cotas em torno de 400m de altitude. 819

8 As temperaturas predominantes ao longo de sua área de drenagem, aliadas aos tipos de vegetação e comportamento pluviométrico, dão características de Clima Sub-Tropical na nascente e Clima Tropical na foz do Rio Ivaí. Pode-se notar uma aparência de área de transição climática, o que é a característica do Paraná como um todo. MATERIAL E MÉTODOS A Superintendência de Desenvolvimento de Recursos Hídricos e Saneamento Ambiental - SUDERHSA, órgão do Governo do Estado do Paraná, cedeu dados de precipitação pluvial diários, mensais e anuais de 111 estações coletados ao longo da área da bacia do Ivaí. Os dados de todas as estações foram analisados subjetivamente quanto à sua espacialidade e temporalidade, buscando-se eleger as séries mais completas e com maior período, levando-se em conta uma significativa distribuição espacial. Compararam-se as séries, quando possível, com outras já existentes no banco de dados da área de Meteorologia, DFI/UEM. Quando não foi possível tal monitoramento, tratou-se de, sistematicamente, observar os resultados em relação às tendências centrais, tais como média, desvio padrão, mediana, dentre outras. Ao final foram selecionadas 19 séries de precipitação pluvial, considerando a distribuição temporal e espacial das séries climatológicas, durante o período de 1974 a 2003, pois as outras 92 séries restantes não apresentaram um grau de confiabilidade satisfatório, tanto pela distribuição temporal muito curta ou irregular, quanto pela coerência dos dados diários. Para a realização dos cálculos foram utilizados os seguintes softwares: Statística, Excel e Surfer. Neste último também se escolheu o método de interpolação Kriging, que oferece uma melhor distribuição espacial das isolinhas da variável estudada, Figura 2 e Tabela I. 820

9 Figura 2 Localização das estações pluviométricas dentro da área de estudo. Tabela I Estações pluviométricas utilizadas e suas respectivas latitudes, longitudes e altitudes. Nº Estação Município Latitude Longitude Altitude (m) 1 Porto Paraíso do Norte Paraíso do Norte 23º19'00" 52º40'00" Tapejara Tapejara 23º43'00" 52º52'00" Cianorte Cianorte 23º40'00" 52º34'59" Sítio Floresta Ivatuba 23º37'00" 52º10'59" Santa Isabel do Ivaí Loanda 23º00'00" 53º10'59" Umuarama Umuarama 23º43'59" 53º16'59" Querência do Nore Querência do Norte 23º04'59" 53º28'59" Douradinar Douradina 23º22'00" 53º16'59" Ubá do Sul Lidianópolis 24º02'59" 51º37'00" Tereza Cristina Cândido de Abreu 24º49'59" 51º09'00" Barra Ribeirão Tavares São João do Ivaí 24º04'00" 51º55'59" Ivaiporã Ivaiporã 24º15'00" 51º39'00" Manoel Ribas Manoel Ribas 24º30'00" 51º40'00" Porto Espanhol Rio Branco do Ivaí 24º21'00" 51º25'00" Barragem Mourão Campo Mourão 24º06'00" 52º19'59" Campo Mourão Campo Mourão 24º01'59" 52º20'59" Iretama Iretama 24º25'00" 52º05'59" Mamborê Mamborê 24º16'59" 52º31'00"

10 19 Rio dos Patos Prudentópolis 25º12'00" 50º55'59" 690 O software Spring foi utilizado para a confecção do mapa hipsométrico da área de estudo, realizado com curvas de 100m, Figura 3. Figura 3 Mapa hipsométrico da área de estudo Bacia do Rio Ivaí Calculou-se o total areal da precipitação pluvial mensal e anual para todas as estações localizadas na área de estudo. Ao final foram selecionadas somente 04 estações para se efetuar análise de dados diários de acordo com a metodologia adotada por Soriano (2002), Tabela II, que consiste na análise para cada mês, dentro do período estudado, do percentual entre os dias com ocorrência de precipitação em relação ao total de dias analisados, bem como, a classificação da intensidade de precipitação de acordo com o intervalo de classe. Tabela II Estações pluviométricas utilizadas para análises de dados diários. Nº Estação Município Latitude Longitude Altitude (m) 4 Sítio Floresta Ivatuba 23º37'00" 52º10'59" Querência do Nore Querência do Norte 23º04'59" 53º28'59" Manoel Ribas Manoel Ribas 24º30'00" 51º40'00"

11 19 Rio dos Patos Prudentópolis 25º12'00" 50º55'59" 690 Durante os 30 anos analisados, verificou-se para cada mês o percentual entre os dias com ocorrência de precipitação pluvial em relação ao total de dias analisados, Tabelas III, IV, V e VI. Tabela III - Percentual de dias com precipitação pluvial em relação ao total de dias analisados para a estação de Prudentópolis, Total de dias Dias com Meses estudados precipitação Percentual (%) Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Tabela IV - Percentual de dias com precipitação em relação ao total de dias analisados para a estação de Manoel Ribas, Total de dias Dias com Meses estudados precipitação Percentual (%) Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto

12 Setembro Outubro Novembro Dezembro Tabela V - Percentual de dias com precipitação em relação ao total de dias analisados para a estação de Ivatuba, Meses Total de dias estudados Dias com precipitação Percentual (%) Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto Setembro Outubro Novembro Dezembro Tabela VI - Percentual de dias com precipitação em relação ao total de dias analisados para a estação de Querência do Norte, Meses Total de dias estudados Dias com precipitação Percentual (%) Janeiro Fevereiro Março Abril Maio Junho Julho Agosto

13 Setembro Outubro Novembro Dezembro De acordo com o intervalo foi feita uma classificação da intensidade de precipitação pluvial, nos quais os valores dessa precipitação foram divididos, Tabela VII. Tabela VII - Classificação da intensidade de precipitação pluvial de acordo com o intervalo de classe. Intervalo de precipitação pluvial (mm) Classificação da intensidade de precipitação pluvial [0,6; 5) Muito fraca [5; 10) Fraca [10; 15) Moderadamente fraca [15; 20) Moderada [20; 25) Moderadamente forte [25; 30) Forte >30 Muito forte Com base na Tabela VII, calculou-se o percentual da freqüência que cada intervalo apresentou, em relação ao total de dias com ocorrência de precipitação pluvial, Tabelas VIII, IX, X, XI. Tabela VIII - Percentual correspondente aos intervalos da classe de precipitação pluvial em relação ao total de dias com precipitação para cada um dos meses estudados para a estação de Prudentópolis. Intervalo Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez (mm) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) [0,6; 5) [5; 10) [10; 15) [15; 20) [20; 25) [25; 30)

14 > Tabela IX - Percentual correspondente aos intervalos da classe de precipitação pluvial em relação ao total de dias com precipitação para cada um dos meses estudados para a estação de Manoel Ribas. Intervalo Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez (mm) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) [0,6; 5) [5; 10) [10; 15) [15; 20) [20; 25) [25; 30) > Tabela X - Percentual correspondente aos intervalos da classe de precipitação pluvial em relação ao total de dias com precipitação para cada um dos meses estudados para a estação de Ivatuba. Intervalo Jan Fev Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Out Nov Dez (mm) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) (%) [0,6; 5) [5; 10) [10; 15) [15; 20) [20; 25) [25; 30) > Tabela XI - Percentual correspondente aos intervalos da classe de precipitação em relação ao total de dias com precipitação para cada um dos meses estudados para a estação de Querência do Norte. 826

15 Intervalo (mm) Jan (%) Fev (%) Mar (%) Abr (%) Mai (%) Jun (%) Jul (%) Ago (%) Set (%) Out (%) Nov (%) Dez (%) [0,6; 5) [5; 10) [10; 15) [15; 20) [20; 25) [25; 30) > As Figuras 4, 5, 6, 7, 8 e 9 apresentam a quantidade de dias de chuva anual. Buscando uma possível explicação para a variabilidade nos dias de chuva anual, foram traçadas isolinhas para a média do número de dias de chuva no período de 1974 a 2003, bem como para os anos de 1982, 1983, 1997 e 1998 (El Niño) e 1985 (La Niña). Figura 4 Total anual do número dias de chuva, no período 1974 a 2001 Figura 5 Número de dias de chuva para o ano de 1982 (El Niño) 827

16 Figura 6 Número de dias de chuva para o ano de 1983 (El Niño) Figura 7 Número de dias de chuva para o ano de 1985 (La Niña) Figura 8 Número de dias de chuva para o ano de 1997 (El Niño) Figura 9 Número de dias de chuva para o ano de 1998 (El Niño) Nas Figuras 10 e 11 é possível visualizar a distribuição temporal da precipitação pluvial na bacia do Rio Ivaí. Pode-se observar que o ano de 1983 apresentou precipitação pluvial marcadamente superior dentro do período de estudo. A Figura 10 mostra o comportamento anual da precipitação pluvial, onde é possível observar a variabilidade existente de ano para ano, no decorrer do período estudado. Podese destacar que o comportamento anual é relativamente homogêneo, pois a maioria dos anos em que a curva se afasta de forma mais evidente de 1600mm, são anos considerados anômalos para a região sul do Brasil, principalmente influenciados pela ocorrência dos fenômenos El Niño e La Niña (TRENBERTH, 1997). Deve-se ressaltar que o valor médio anual da precipitação pluvial para toda área estudada é 1609mm, já o desvio padrão é 346mm (Figura 10). 828

17 Figura 10 Média das 19 estações estudadas: valores totais anuais Com base nos totais mensais de precipitação pluvial elaborou-se um gráfico do comportamento médio mensal da precipitação pluvial da bacia do rio Ivaí (Figura 11). Esses valores médios foram obtidos através do cálculo da média para cada mês de todo o período (1974 a 2003). Cálculo este que consistiu em se efetuar a média aritmética dos valores mensais de precipitação pluvial de todos os meses do ano (janeiro a dezembro), possibilitando a análise temporal e desconsiderando a distribuição espacial da área de estudo. Figura 11 Distribuição mensal da Precipitação Pluvial 1974 a

18 Deve-se ressaltar que o valor médio mensal da precipitação pluvial para a área de estudo é 134mm dentro de todo o período estudado (1974 a 2003). Obviamente que o desvio padrão é considerado alto, pois o conjunto de amplitude dos dados agrupados em uma mesma matriz é relevante nesta análise. No cálculo do desvio padrão mensal foi utilizada uma matriz contendo 6384 dados mensais, variando de 0 a 748mm. Usando a mesma técnica utilizada na Figura 10, traçaram-se linhas para ressaltar o valor médio que é 134mm e o desvio padrão de 90mm, através das quais é possível verificar os meses com menor e maior média mensal de precipitação pluvial. O ano hidrológico normalmente adotado para a região de estudo é de outubro a setembro, esperando-se que o período chuvoso seja de outubro a março e o período seco de abril a setembro. Entretanto, a delimitação de período chuvoso ou seco não pôde ser feita tão facilmente, como se pode observar na Figura 11, onde os meses mais chuvosos e secos não se agrupam precisamente em um determinado semestre. Por isso definiu-se os três meses mais chuvosos (janeiro, fevereiro e dezembro) e os três meses mais secos (junho, julho e agosto), conforme Figura 11. Isso se explica em virtude de alguns meses, dentro de um determinado semestre considerado seco, apresentarem pluviometria maior do que outros meses que estão num semestre considerado chuvoso. RESULTADOS E DISCUSSÃO Ao analisar as Tabelas III a VI observou-se que em toda a bacia do Ivaí, existe uma predominância de precipitação pluvial significativa nos meses de dezembro a março e também outubro, por apresentarem percentual de dias de ocorrências mais elevados, em relação ao total de dias estudados para cada mês. Pode-se observar que o intervalo de classe [0,6 a 5 mm), que se refere a precipitação pluvial classificada como muito fraca, Tabela VII, apresentou valores mais significativos em todas as estações de dados, por isso este intervalo de classe será analisado de forma criteriosa. Na estação de Prudentópolis, ocorreu em todos os meses estudados uma freqüência aproximada de 29%, em relação ao total de dias com precipitação pluvial referente a cada um dos meses. Verificou-se que o percentual de freqüência mínima apresentada por este intervalo de classe de precipitação pluvial é 22,7% no mês de outubro, que corresponde a 67 dias dos 295 em que houve precipitação pluvial para este mês. Os demais 228 dias, apresentaram valores maiores do que 5mm de precipitação pluvial. O percentual máximo para este intervalo de classe (35,6%), no mês de março, foi devido há 107 dias com ocorrência de precipitação pluvial, tendo sido estudado um total de 301 dias, Tabela III. 830

19 Na estação de Manoel Ribas, ocorreu em todos os meses estudados uma freqüência aproximada de 21%, em relação ao total de dias com precipitação pluvial referente a cada um dos meses. Verificou-se então, que o percentual de freqüência mínima apresentada por este intervalo de classe de precipitação é 16,5% no mês de novembro, que corresponde a 45 dias dos 272 em que houve precipitação para este mês. Os demais 227 dias, apresentaram valores maiores do que 5mm de precipitação pluvial. O percentual máximo para este intervalo de classe (25,7%), no mês de fevereiro, foi devido há 92 dias com ocorrência de precipitação, tendo sido estudado um total de 358 dias, Tabela IV. Na estação de Ivatuba, houve em todos os meses estudados uma freqüência aproximada de 22%, em relação ao total de dias com precipitação pluvial referente a cada um dos meses. Verificou-se que o percentual de freqüência mínima apresentada por este intervalo de classe de precipitação (13,6%), no mês de dezembro, correspondente a 55 dias dos 312 em que houve precipitação pluvial para este mês. Os demais dias (257 dias), apresentaram valores maiores do que 5mm de precipitação pluvial. O percentual máximo para este intervalo de classe (30,5%), no mês de agosto, foi devido há 43 dias com ocorrência de precipitação pluvial, tendo sido estudado um total de 141 dias, Tabela V. Na estação de Querência do Norte, notou-se em todos os meses estudados uma freqüência aproximada de 27%, em relação ao total de dias com precipitação pluvial referente a cada um dos meses. Verifica-se que o percentual de freqüência mínima apresentada por este intervalo de classe de precipitação pluvial (13,5%), no mês de outubro, correspondente a 29 dias dos 215 em que houve precipitação para este mês. Os demais dias (186 dias), apresentaram valores maiores do que 5mm de precipitação pluvial. O percentual máximo para este intervalo de classe (40,9%), no mês de julho, foi devido há 45 dias com ocorrência de precipitação pluvial, tendo sido estudado um total de 110 dias, Tabela VI. Para todas as estações os intervalos [5 a 10mm), refere-se a precipitação fraca e [10 a 15mm), que se refere a precipitação moderadamente fraca, ocorreram em percentuais menores que o intervalo de classe [0,6 a 5 mm), mas apresentaram percentuais maiores que os intervalos [15 a 20mm), [20 a 25mm) e [25 a 30mm), compreendendo a classificação de precipitação de moderada a forte. Tendo este último, na maioria dos meses as menores ocorrências, apresentando 2,3% de ocorrência de precipitação pluvial durante o mês de junho na estação de Prudentópolis, Tabela VIII; 3,6% no mês de abril na estação de Manoel Ribas, Tabela IX; 2,9% no mês de maio na estação de Ivatuba, Tabela X; e 3,6% no mês de abril na estação de Querência do Norte, Tabela XI. O último intervalo de classe de precipitação pluvial (>30 mm), o qual foi classificado como sendo de precipitação muito forte, engloba valores até o máximo de precipitação 831

20 pluvial registrado em 30 anos dos meses em análise (casos extremos). Verificou-se que, em geral, a freqüência observada para este intervalo de classe foi maior que 8,5% na estação de Prudentópolis, 11% na estação de Manoel Ribas, 12,5% na estação de Ivatuba e 8% na estação de Querência do Norte, em relação ao total de dias com precipitação pluvial para cada um dos meses analisados. A freqüência máxima atingida por esse intervalo foi de 72 dias (24,4%) no mês de outubro, que apresentou 295 dias com ocorrência de precipitação pluvial para a estação de Prudentópolis, Tabela VIII. De 57 dias (23,4%), no mês de maio, que apresentou 244 dias com ocorrência de chuva para a estação de Manoel Ribas, Tabela IX. De 45 dias (26,5%) no mês de maio, que apresentou 170 dias com ocorrência para a estação de Ivatuba, Tabela X, e finalmente 55 dias (25,6%) no mês de outubro, que apresentou 215 dias com ocorrências de precipitação para a estação de Querência do Norte, Tabela XI. Ao se analisar as Figuras 4 a 9 que apresentam as isolinhas do número de dias de chuva para todo período (1974 a 2003) e para alguns anos específicos (1982, 1983, 1985, 1997 e 1998), nota-se que na média do período (Figura 4) tem-se em torno de 100 dias de chuva por ano, enquanto nos anos de 1982, 1983, 1997 e 1998 (Figuras 5, 6, 7 e 8), chegase até 135 dias de chuva, ou seja, houve mais dias de chuva do que o normal. Já no ano de 1985 (Figura 9), a quantidade de dias de chuva está um pouco abaixo do normal, não chegando a 100 dias de chuva no ano. A partir da definição dos períodos chuvoso e seco (análise da Figura 10) e com base nos cálculos da freqüência de dias de chuva para toda a região da bacia estudada, foi possível elaborar as Figuras 12, 13, 14, 15, 16 e 17, representando a quantidade de dias de chuva para cada mês dos períodos chuvoso e seco. Figura 12 Freqüência de dias de chuva - dezembro (mês chuvoso) Figura 13 Freqüência de dias de chuva - janeiro (mês chuvoso) 832

21 Figura 14 Freqüência de dias de chuva - fevereiro (mês chuvoso) Figura 15 Freqüência de dias de chuva - junho (mês seco) Figura 16 Freqüência de dias de chuva - julho (mês seco) Figura 17 Freqüência de dias de chuva para - agosto (mês seco) Ao se analisar as Figuras 12, 13 e 14, que representam o período chuvoso, constatouse a média de 6 a 12 dias de chuva por mês, distribuídas na bacia. Observou-se um aumento da freqüência de dias de chuva na região centro-sul da bacia, apontando para uma distribuição espacial bem definida, onde nota-se uma concentração de valores pluviométricos mais elevados na região centro-sul da área estudada. Nessa região, onde a precipitação pluvial é mais significativa, estão localizados os Municípios de Campo Mourão (estações 15 e 16), Iretama (estação 17) e Mamborê (estação 18). Já nas Figuras 15, 16 e 17, foi representado o período seco, o qual apresentou variabilidade de dias de chuva que vai de 3 a 8 dias, considerando também sua distribuição 833

22 espacial. Novamente se confirmou a tendência de aumento em direção à região centro-sul da bacia. Através da representação acima, ficou clara a definição de período chuvoso e seco, pois no período chuvoso chove no mínimo seis dias por mês, enquanto no período seco o máximo de dias de chuva não chega a oito dias. CONCLUSÃO Na classificação para a intensidade de precipitação pluvial verificou-se que precipitação muito fraca, predomina sobre a bacia com alta freqüência, seguida das precipitações fracas. Precipitação moderadamente fraca a forte ocorrem com menor freqüência. Já a precipitação muito forte, onde estão considerados os casos extremos máximos de precipitação pluvial, apresentou freqüência relativamente alta para o período analisado. O que demonstra que a intensidade da chuva na bacia do Ivaí é muito fraca, ou seja, os estudos mostram que não há concentração de muito chuva em um mesmo dia. As estações selecionadas para efetuar as análises, apresentam uma distribuição especial bem homogênea (montante, médio curso e jusante da área), cobrindo partes bem distribuídas dentro da região. Os resultados de todas elas apresentam uma mesma tendência, chove em aproximadamente 40% dos dias estudados. Pelo menos este é o resultado obtido para os meses mais chuvosos (janeiro, fevereiro, março, outubro e dezembro). Dessa forma, o que se nota é uma distribuição da precipitação pluvial bem homogênea, tanto temporal quanto espacialmente. Apesar de chover com pouca intensidade, os dias de chuva são bem numerosos. A chuva é pouca, mas é bem freqüente. Deve-se ressalta também, que a categoria muito forte é a segunda classe mais notada, pois apresenta índices de quase 26% em determinados meses. Principalmente na primavera, o que demonstra uma relação com a circulação atmosférica atuante na região, com entradas de frentes que provocam tempestades e chuvas intensas nesta época do ano, em praticamente toda a região sul do Brasil. A relação do fenômeno El Niño e da La Niña com a intensidade e freqüência das chuvas na bacia do Ivaí é evidente, pois as análises dos resultados demonstraram que a variabilidade dos dias de chuva ocorre no mesmo padrão e épocas de El Niño e La Niña. Por fim, a distribuição espacial das chuvas ocorre de forma relativamente homogênea, com exceção da região centro-sul da bacia (municípios de Iretama e Campo Mourão) onde, tanto a intensidade quanto à freqüência das chuvas são maiores. 834

23 REFERÊNCIAS ANDRADE, A. R. e NERY, J. T. (2002), Análise Preliminar da Precipitação Pluviométrica na Bacia Hidrográfica do Rio Ivaí. Anais do XII CONGRESSO BRASILEIRO DE METEOROLOGIA, p Foz do Iguaçu, PR. ANDRADE, A. R. (2003), Variabilidade da Precipitação Pluviométrica na Bacia Hidrográfica do Ivaí Paraná. Dissertação de Mestrado em Geografia. Departamento de Geografia da UEM. Maringá, 99pp. AYOADE, J. O. (1996), Introdução à Climatologia para os Trópicos, 4ª Edição, Rio de Janeiro, Bertrand do Brasil, 332pp. BALDO, M.C., ANDRADE, A.R., MARTINS, M. L. O. F., NERY J. T. (2000), Análise da precipitação pluvial do Estado de Santa Catarina Associada com a Anomalia da Temperatura da Superfície do Oceano Pacífico. Revista Brasileira de Agrometeorologia. v. 8, nº 2, p , Santa Maria-RS. CAMARGO, J.B. (2001), Geografia Física, Humana e Econômica do Paraná. 4ª Edição, Ideal Indústria Gráfica, Maringá, 182pp. CONTI, J.B. (2000). Considerações sobre Mudanças Climáticas Globais. In: SANT ANNA NETO, J.L. e ZAVATINI, J. A. (Organizadores). Variabilidade e Mudanças Climáticas: Implicações ambientais e socioeconômicas. EDUEM, Maringá, p CPTEC/INPE (1998). Relatório elaborado pelo CPTEC-INPE em 15 de janeiro de Sumário Executivo. FERREIRA, J.H.D. (2000). Relação de parâmetros meteorológicos do Estado do Paraná associados com índice da Oscilação Sul. Dissertação de Mestrado em Geografia. Departamento de Geografia da UEM. Maringá, 67pp. MAACK, R. (1981). Geografia Física do Estado do Paraná. Rio de Janeiro: Livraria José Olympio editora. NERY, J. T. (1996). Estudio Climático de la Precipitación del Brasil Meridional Asociados con Extremos Extrarregionales. (Tesis Doctoral). Buenos Aires Argentina. NERY, J.T.; SILVA, E.S.; MARTINS, M.L.O.F. (1994). Estudo da variabilidade pluviométrica do Estado do Paraná. Revista UNIMAR. 16(3): NIMER, E. (1979), Climatologia do Brasil. Superintendência dos Recursos Naturais e Meio Ambiente, Fundação Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. Série Recursos Naturais e Meio Ambiente, Rio de Janeiro: IBGE. N. 24, 421pp. OMM (Organization Meteorologique Mondiale) (1966). Technic note, 79, Genève. PROHASKA, F. J. (1976). Climates of Central and South America. World Survey of Climatology, Elsevier Scientific Publishing Company, Amsterdam. SANTOS, M.J.Z. (2000). Mudanças Climáticas e o Planejamento Agrícola. In: SANT ANNA NETO, J.L. e ZAVATINI, J. A. (Organizadores). Variabilidade e Mudanças Climáticas: Implicações ambientais e socioeconômicas. EDUEM, Maringá, p SORIANO, B.M.A. (2002). Análise da Distribuição da Freqüência Mensal de Precipitação para a Sub-região da Nhecolância. Pantanal, Mato Grosso do Sul, Brasil. Embrapa Pantanal, 4p. (Embrapa. Documentos, 26). SOTCHAVA, V.B. (1976). O Estudo dos Geossistemas. São Paulo, Métodos em Questão, 16, USP/IGEOG. SOUZA, P. (2002). Análise e Regionalização das Chuvas no Estado do Paraná e sua Relação com o Índice de Oscilação do Pacífico e do Atlântico. Monografia de Bacharelado em Geografia. UEM, Maringá, 51pp. STUDZINSKI, C.D.S. (1995), Um estudo da precipitação na região Sul do Brasil e sua relação com os Oceanos Pacíficos e Atlântico Tropical e Sul. Tese de Doutorado, INPE, São José dos Campos, 99pp. 835

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